本发明属于可降解聚乳酸材料的单体合成技术，尤其涉及一种碱金属化合物催化合成丙交酯的工艺方法。
背景技术：
随着时代发展，石油基塑料在方便生活的同时，由于其不可降解性也带来很多环境问题。聚乳酸(pla)具有良好的机械强度、化学稳定性、生物相容性与生物可吸收性，被认为是解决目前白色污染的最佳选择之一。
目前工业上聚乳酸的合成方法主要采用的是两步法，包括以乳酸、乳酸酯及其衍生物为原料经缩聚-解聚得到丙交酯，在经过提纯后开环聚合合成高分子量高品质聚乳酸。丙交酯作为聚乳酸合成的单体，其合成与纯化成为了研究的重点。目前商品化的丙交酯合成是以锡盐类催化剂(如辛酸亚锡、氯化亚锡等，参见us5053522)。这种方法存在锡类催化剂易污染产品，不容易再生，可能对环境造成污染等缺陷。锌类催化剂中氧化锌(cn1616450)具有良好的催化性能，然而氧化锌难于溶解在反应体系中，易沉积在反应器底部，堵塞反应管路，不利于工程化应用。一些复合催化体系(如异氰酸酯类化合物等，参见cn106892893)所用催化剂组成复杂、单程产率较低，不利于工业化实施。
技术实现要素：
发明目的：针对目前存在的商品化l-丙交酯(或者d-丙交酯)的合成中存在锡类催化剂容易污染产品、不容易再生、可能对环境造成污染，一些固态催化剂难于溶解于体系、易堵塞管道，以及一些复合催化剂组成复杂、单程产率低等问题，本发明提供了一种碱金属化合物催化合成丙交酯的工艺方法。
技术方案：本申请所述的碱金属碳酸氢盐催化合成丙交酯的方法为：将碱金属碳酸氢盐加入乳酸低聚物中，混合后在150℃-230℃、真空度2-10torr条件下，反应2-5小时，收集蒸出的白色粗丙交酯。
本发明对所有原料的来源并没有特殊的限制，为市售即可。其中，所述的碱金属化合物为碱金属碳酸盐、碱金属碳酸氢盐、碱金属氢氧化物中的一种或多种；所述乳酸低聚物为本领域技术人员熟知的低聚乳酸即可，并无特殊的限制，本发明优选其重均分子量为500-6000da的l-乳酸低聚物，更优选的为1000-3000da的l-乳酸低聚物，或者为重均分子量为500-6000da的d-乳酸低聚物，更优选为1000-3000da的d-乳酸低聚物；所述的碱金属碳酸氢盐与乳酸低聚物的质量比为1：100-5000，更优选的质量比为1：500-1:2000。
有益效果：相比较于现有技术，本发明具有以下优势：(1)碱金属化合物加入体系后迅速反应溶解，不存在催化剂不溶解堵塞管道问题；(2)所用碱金属化合物价廉易得，且催化剂用量少，反应产物丙交酯产率高(>80％)，反应迅速(2-5h)，易于工业化实施。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作出详细说明。
实施例1
向反应釜中加入150g重均分子量为500da的l-乳酸低聚物，在氩气氛围下加热至150℃，加入催化剂碳酸氢钠，控制碳酸氢钠与l-乳酸低聚物质量比为1:100，真空度为2torr，反应2h，l-丙交酯产率83％。
实施例2
向反应釜中加入150g重均分子量为6000da的l-乳酸低聚物，在氩气氛围下加热至230℃，加入催化剂碳酸氢钾，控制碳酸氢钾与l-乳酸低聚物质量比为1:5000，真空度为10torr，反应5h，l-丙交酯产率85％。
实施例3
向反应釜中加入150g重均分子量为2500da的l-乳酸低聚物，在氩气氛围下加热至180℃，加入催化剂碳酸锂，控制碳酸锂与l-乳酸低聚物质量比为1:2000，真空度为7torr，反应3h，l-丙交酯产率84％。
实施例4
向反应釜中加入150g重均分子量为500da的l-乳酸低聚物，在氩气氛围下加热至150℃，加入催化剂氢氧化钠，控制氢氧化钠与l-乳酸低聚物质量比为1:100，真空度为2torr，反应3h，l-丙交酯产率84％。
实施例5
向反应釜中加入150g重均分子量为6000da的l-乳酸低聚物，在氩气氛围下加热至230℃，加入催化剂氢氧化锂，控制氢氧化锂与l-乳酸低聚物质量比为1:5000，真空度为10torr，反应5h，l-丙交酯产率82％。
实施例6
向反应釜中加入150g重均分子量为2500da的l-乳酸低聚物，在氩气氛围下加热至180℃，加入催化剂氢氧化钾，控制氢氧化钾与l-乳酸低聚物质量比为1:3000，真空度为5torr，反应4h，l-丙交酯产率85％。
实施例7
向反应釜中加入150g重均分子量为500da的l-乳酸低聚物，在氩气氛围下加热至150℃，加入催化剂碳酸钠与氢氧化钠混合物，控制碳酸钠、氢氧化钠混合物与l-乳酸低聚物质量比为1:100，真空度为2torr，反应3h，l-丙交酯产率87％。
实施例8
向反应釜中加入150g重均分子量为4000da的l-乳酸低聚物，在氩气氛围下加热至230℃，加入催化剂碳酸氢锂与氢氧化钾混合物，控制碳酸氢锂、氢氧化钾混合物与l-乳酸低聚物质量比为1:5000，真空度为10torr，反应5h，l-丙交酯产率88％。
实施例9
向反应釜中加入150g重均分子量为3500da的l-乳酸低聚物，在氩气氛围下加热至190℃，加入催化剂氢氧化钠与碳酸锂混合物，控制氢氧化钠、碳酸锂混合物与l-乳酸低聚物质量比为1:1500，真空度为8torr，反应3h，l-丙交酯产率89％。
实施例10
向反应釜中加入150g重均分子量为1000da的l-乳酸低聚物，在氩气氛围下加热至150℃，加入催化剂碳酸氢钠，控制碳酸氢钠与l-乳酸低聚物质量比为1:500，真空度为2torr，反应2h，l-丙交酯产率91％。
实施例11
向反应釜中加入150g重均分子量为3000da的l-乳酸低聚物，在氩气氛围下加热至230℃，加入催化剂氢氧化钾，控制氢氧化钾与l-乳酸低聚物质量比为1:2000，真空度为10torr，反应5h，l-丙交酯产率93％。
实施例12
向反应釜中加入150g重均分子量为2000da的l-乳酸低聚物，在氩气氛围下加热至180℃，加入催化剂碳酸锂，控制碳酸锂与l-乳酸低聚物质量比为1:1200，真空度为7torr，反应3h，l-丙交酯产率90％。
实施例13
向反应釜中加入150g重均分子量为500da的d-乳酸低聚物，在氩气氛围下加热至150℃，加入催化剂碳酸氢钠，控制碳酸氢钠与d-乳酸低聚物质量比为1:100，真空度为2torr，反应2h，d-丙交酯产率82％。
实施例14
向反应釜中加入150g重均分子量为6000da的d-乳酸低聚物，在氩气氛围下加热至230℃，加入催化剂碳酸氢钾，控制碳酸氢钾与d-乳酸低聚物质量比为1:5000，真空度为10torr，反应5h，d-丙交酯产率86％。
实施例15
向反应釜中加入150g重均分子量为2500da的d-乳酸低聚物，在氩气氛围下加热至180℃，加入催化剂碳酸锂，控制碳酸锂与d-乳酸低聚物质量比为1:2000，真空度为7torr，反应3h，d-丙交酯产率81％。
实施例16
向反应釜中加入150g重均分子量为500da的d-乳酸低聚物，在氩气氛围下加热至150℃，加入催化剂氢氧化钠，控制氢氧化钠与d-乳酸低聚物质量比为1:100，真空度为2torr，反应3h，d-丙交酯产率88％。
实施例17
向反应釜中加入150g重均分子量为6000da的d-乳酸低聚物，在氩气氛围下加热至230℃，加入催化剂氢氧化锂，控制氢氧化锂与d-乳酸低聚物质量比为1:5000，真空度为10torr，反应5h，d-丙交酯产率87％。
实施例18
向反应釜中加入150g重均分子量为2500da的d-乳酸低聚物，在氩气氛围下加热至180℃，加入催化剂氢氧化钾，控制氢氧化钾与d-乳酸低聚物质量比为1:3000，真空度为5torr，反应4h，d-丙交酯产率86％。
实施例19
向反应釜中加入150g重均分子量为500da的d-乳酸低聚物，在氩气氛围下加热至150℃，加入催化剂碳酸钠与氢氧化钠混合物，控制碳酸钠、氢氧化钠混合物与d-乳酸低聚物质量比为1:100，真空度为2torr，反应3h，d-丙交酯产率88％。
实施例20
向反应釜中加入150g重均分子量为4000da的d-乳酸低聚物，在氩气氛围下加热至230℃，加入催化剂碳酸氢锂与氢氧化钾混合物，控制碳酸氢锂、氢氧化钾混合物与d-乳酸低聚物质量比为1:5000，真空度为10torr，反应5h，d-丙交酯产率89％。
实施例21
向反应釜中加入150g重均分子量为3500da的d-乳酸低聚物，在氩气氛围下加热至190℃，加入催化剂氢氧化钠与碳酸锂混合物，控制氢氧化钠、碳酸锂混合物与d-乳酸低聚物质量比为1:1500，真空度为8torr，反应3h，d-丙交酯产率88％。
实施例22
向反应釜中加入150g重均分子量为1000da的d-乳酸低聚物，在氩气氛围下加热至150℃，加入催化剂氢氧化钠，控制氢氧化钠与d-乳酸低聚物质量比为1:500，真空度为2torr，反应2h，d-丙交酯产率92％。
实施例23
向反应釜中加入150g重均分子量为3000da的d-乳酸低聚物，在氩气氛围下加热至230℃，加入催化剂碳酸氢钾，控制碳酸氢钾与d-乳酸低聚物质量比为1:2000，真空度为10torr，反应5h，d-丙交酯产率91％。
实施例24
向反应釜中加入150g重均分子量为2000da的d-乳酸低聚物，在氩气氛围下加热至180℃，加入催化剂碳酸锂，控制碳酸锂与d-乳酸低聚物质量比为1:1000，真空度为6torr，反应3h，d-丙交酯产率93％。